道达尔能源、Sunfire和弗劳恩霍夫研究所开始在洛伊纳生产绿色甲醇

道达尔能源(TotalEnergies)与电解设备制造商Sunfire、弗劳恩霍夫化学生物技术过程中心(CBP)和弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所(IMWS)共同在洛伊纳的氢实验室启动了e-CO2Met项目。这家实验室利用低碳制造的氢气和分离的二氧化碳生成甲醇。该制造方案可以减少破坏气候的温室气体排放。洛伊纳的示范项目是对碳中和甲醇生产本地化需求的响应,旨在项目框架内集合这类环保甲醇产品生产所需的各种元素,包括可再生能源的使用。

道达尔能源公司目前设在德国中部城市洛伊纳的炼油厂以化石燃料为基础,每年生产约70万吨甲醇,是欧洲最大的甲醇生产商。而e-CO2Met项目是朝着碳中和目标发展的重要一步。项目计划测试三大创新工艺的相互作用,这三大创新工艺分别是:精炼厂所产生的二氧化碳的再利用,高温电解设备生产的绿色氢能应用,以及随后在规模效应平台Hy2Chem上的甲醇合成。

“道达尔能源的二氧化碳捕获和储存研发计划正在研究具有经济效益的二氧化碳再利用可行方法,这符合我们公司的气候目标。e-CO2Met是道达尔能源首个利用可再生电力将二氧化碳转化为甲醇的试点项目。这种甲醇本身被视作一种可再生燃料,与此同时,它可以作为原料经过进一步的提炼,成为可持续航空燃料等产品的基石。”道达尔能源首席技术官玛丽-诺埃尔·塞梅里亚(Marie-Noelle Semeria)解释说 

“合成甲醇的创新制造工艺问世后,可取代化工产业中使用的原油和天然气,这标志着,原材料的生产可以实现碳中和。通过这种方式,我们为基础材料化学的脱碳做出了贡献。”德国中部道达尔能源炼油厂的总经理托马斯·贝伦兹(Thomas Behrends)补充道。

利用可再生能源生产氢能所需的高效电解设备

E-CO2Met的核心是德国电解设备制造商Sunfire生产的一兆瓦高温电解器。这套设施能从可再生电力和水蒸气中生产绿色氢,有效系数超过80%,远高于传统的电解设备。正因此,电解设施生产每千克氢能所耗费的电力也大幅下降。 

“我们的创新电解技术是当今仍然依赖化石燃料的所有工业部门实现脱碳的关键所在。欧盟要实现雄心勃勃的气候目标,迫切需要清洁且可持续的解决方案,特别是精炼和化学产业。我们期待在e-CO2Met项目上建立强有力的合作伙伴关系。”Sunfire公司的总经理尼尔斯·阿尔达格(Nils Aldag)发出了合作邀请。 

再生氢和二氧化碳废气结合而成的绿色甲醇

接下去,电解设备制造的绿色氢与精炼厂生产过程中产生的高纯度二氧化碳结合,形成绿色甲醇。为此,弗劳恩霍夫化学生物技术过程中心和道达尔能源公司计划在洛伊纳化学园中新建的弗劳恩霍夫氢能实验室建立一个试验工厂。这个试验工厂是Hy2Chem氢能产业规模化平台的首个项目,由萨安州通过欧盟地区发展基金(ERDF)提供资助。“在Hy2Chem平台上,我们可以大规模地测试再生氢在可持续合成过程中生产化学初级产品和燃料的应用情况,这也包括氢气流量波动条件下的情况研究”,研究组组长的乌尔莉亚·荣汉斯(Ulrike Junghans)博士说明了任务,她负责协调弗劳恩霍夫化学生物技术过程中心的项目。

这类工艺要实现工业规模的生产,首先须进一步开发电解设备和合成工艺。弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所和洛伊纳氢能实验室的强强联手,为工业规模应用提供了绝佳的测试基础设施,同时也在专业和学术上为项目全程保驾护航。氢能实验室能够模拟可再生电力电网馈入的不同荷载情况,绘制一天不同时间和不同季节的并网电力波动图,为系统设计和成本估算提供重要的信息基础。
 
“洛伊纳氢能实验室拥有德国第一批与化工产业基础设施网络完全集成的系统测试台,有助于落实各类电力转化为其他形式能源的项目。我们在真实运营情况下测试工业用电解设备,不拘泥于具体的电解技术,与产业伙伴共同进一步开发项目。制成的氢气将输送至合作伙伴林德公司的管道系统,在这方面我们可以积累宝贵的经验。初始产能为五兆瓦。”弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所负责协调电解技术研究项目的莫里茨·库内尔(Moritz Kühnel)博士介绍说。

氢能产业建设是德国和欧洲通往碳中和之路的重要基石。氢能作为化学原料的应用场景为结构转型提供了极大的潜力。洛伊纳化学园有着多年的经验和完备的基础设施,园内入驻的创新企业和研究机构互相助力,是研发制造绿色氢能和后续产品的重要枢纽站。  

 

Sunfire公司简介

Sunfire有限公司成立于2010年,是一家全球领先的电解技术企业,专注开发和生产基于碱和固体氧化物技术(SOEC)的工业电解器。Sunfire借助自身的电解技术解决方案应对当今能源系统的主要挑战:从可再生电力、水和二氧化碳中获取绿色氢与可再生燃料,将其作为化石燃料的碳中和替代品。Sunfire经过实践验证的创新电解技术使当前仍依赖石油、天然气及煤炭的工业部门有望实现脱碳。德国、挪威和瑞士三地的企业员工人数超过250名。详情请见:www.sunfire.de

 

弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所(IMWS)简介

坐落于哈雷(萨勒河)的弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所提供基于微观结构的诊断方法,为创新材料、部件和系统完成技术开发。研究所的核心竞争力在于高性能微观结构分析法和微观结构材料设计。在此基础上,这家研究机构探索那些对社会和经济发展具有重要意义、可运用于各类市场和业务领域的材料,专注于研究这些材料的功能性、作用及可靠性、安全性和使用寿命等问题。面对产业伙伴和公共部门委托方,弗劳恩霍夫材料与系统微结构研究所始终致力于加快新型材料的开发,努力提高材料效率和经济性,与此同时尽可能节约资源,由此确保机构自身在未来发展关键领域的创新力,积极应对“可持续发展”这一21世纪的核心挑战。www.imws.fraunhofer.de

 

关于弗劳恩霍夫化学生物技术工艺中心(CBP)

设立在洛伊纳的弗劳恩霍夫化学生物技术过程中心负责开发将可再生原材料转化为化学基础材料与产品的工艺,以及产品相关领域的技术研发,并致力于将技术发展至工业规模的应用。从加工到生物技术和化学转化工艺,再到产品加工,研究所为所有必要工艺步骤配备了基础设施和技术设备,弥合实验室与工业生产之间的差距。洛伊纳的弗劳恩霍夫化学生物技术过程中心隶属弗劳恩霍夫界面和生物工艺技术研究所(IGB)。

www.cbp.fraunhofer.de

 

德国道达尔能源公司介绍

道达尔能源集团从1995年开始致力于德国市场,目前在德国全国创造了4000多个工作岗位。德国分公司在德国境内设有大约1200个加油加气站,拥有着全国第三大加油加气站网络。德国道达尔能源公司的能源产品种类丰富,包括润滑油、液化石油气、燃料油、航空和航运燃料、沥青和工业特种产品。此外,公司在洛伊纳经营着欧洲最为现代化的原油加工厂之一,即道达尔德国中部炼油厂。公司活跃于石油化工和天然气销售领域,为太阳电力公司(SunPower)开发太阳能解决方案,并与哈金森公司(Hutchinson)一同为汽车和航空行业提供智能解决方案。在交通新能源领域,道达尔能源公司运营着一个由2000多个电动汽车充电点和氢气加注站组成的网络。

 

道达尔能源集团简介

道达尔能源是一家多元能源企业,在全球范围内生产和销售能源,产品包括石油和生物燃料、天然气和绿色环保气体、可再生能源和电力。公司旗下的10.5万名员工通过不懈努力,使能源变得经济上可负担、更清洁更可靠,并使尽可能多的人能够获取能源。道达尔能源集团活跃在130多个国家,所开展的项目和经营活动以可持续发展的各个方面作为核心,为人民福祉做贡献。

资料来源: Corporate.totalenergies.de